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1、实验淀粉的液化糖化一、实验目的掌握淀粉液化糖化的原理、试剂、仪器设备及操作要点。二、实验原理发酵过程中，有些微生物不能直接利用淀粉，因此，当以淀粉为原料时，必 须先将淀粉水解成葡萄糖，才能供发酵使用。一般将淀粉水解为葡萄糖的过程称 为淀粉的糖化，所制得的糖液称为淀粉水解糖。发酵生产中，淀粉水解糖液的质 量，与生产菌的生长速度及产物的积累直接相关。可以用来制备淀粉水解糖的原料主要有薯类（木薯、甘薯）淀粉、玉米淀粉、 小麦淀粉、大米淀粉等，根据原料淀粉的性质及采用的水解催化剂的不同，水解 淀粉为葡萄糖的方法可分为酸解法、酸酶结合法和酶解法。实验室中常采用酶解 法制备淀粉水解糖。酶解法是指利用淀粉酶
2、将淀粉水解为葡萄糖的过程。酶解法制葡萄糖可分为 两步：第l步是利用a -淀粉酶将淀粉液化为糊精及低聚糖，使淀粉的可溶性增 加，这个过程称为液化；第2步是利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解，转变 为葡萄糖的过程，在生产上称为糖化。淀粉的液化和糖化都是在酶的作用下进行 的，故也称为双酶水解法。酶法液化原理淀粉的酶法液化是以a -淀粉酶为催化剂，该酶作用于淀粉的a -1,4糖苷 键，从内部随机地水解淀粉，从而迅速将淀粉水解为糊精及少量麦芽糖，所以也 称内切淀粉酶。淀粉受到a -淀粉酶的作用后，其碘色反应发生如下变化：蓝一紫f红f浅红f不显色（即碘原色）。酶法糖化原理淀粉的糖化是以糖化酶为催化剂，该酶
3、从非还原末端以葡萄糖为单位顺次分 解淀粉的a -1,4糖苷键或a -1,6糖苷键。因为是从链的一端逐渐地一个个地切 断为葡萄糖，所以称为外切淀粉酶。淀粉糖化的理论收率因为在糖化过程中，水参与反应，故糖化的理论收率为111.11%，如下所 示：（CH O）n+H OfnC H O6 10 526 12 616218180100.00111.11DE值用DE值表示淀粉水解的程度或糖化程度。糖化液中还原性糖以葡萄糖计， 占干物质的百分比称为DE值。液化DE值与糖化DE值的关系液化程度应控制适当，太低或太高均不利。原因是液化程度低，则粘度大， 难操作；同时，由于液化程度低，底物分子少，水解机会少，影响
4、糖化速度；液 化程度低，易发生老化；但液化超过一定程度，则不利于糖化酶与糊精生成络合 结构，影响催化效率，造成糖化液的最终DE值低。一般液化DE值应控制在 12-18%。糖化时间与糖化酶用量关系表糖化时间（h）68101624324872糖化酶用量（U/g淀粉）480400320240180150120100为加快糖化速度，可以提高酶用量，缩短糖化时间。但酶用量太高，反而使 复合反应严重，最终导致葡萄糖值降低。在实际生产中，应充分利用糖化罐的容 量，尽量延长糖化时间，减少糖化酶用量。三、仪器设备（1）玉米粉（2）高温a-淀粉酶（3）糖化酶（4）量筒（5）水桶（6）水 浴锅（7）滴定管（8）电炉
5、（9）白瓷板（10）三角瓶（11）pH试纸（12）烘箱四、实验步骤 4.1液化称取2.0g左右的淀粉原料置于250mL烧杯中，加入50mL水，搅拌均匀配制 成淀粉乳，将烧杯置于沸水浴加热15min，使淀粉糊化。将糊化的试样，放置冷 却至60C以下，调节pH值至6.5，加入0.5%液化酶溶液20mL，60C水浴1h， 经常搅拌，达到所需的液化程度（DE值：12-18%），碘反应呈棕红色。液化结束 后，沸水浴10min。4.2糖化将料液用盐酸将pH调至4.5,同时降温至60C。加入0.1%糖化酶溶液20mL， 60C保温68小时后，当用无水酒精检验无糊精存在时，将料液加热煮沸5min。 降温，过滤，定容至100mL，取样分析还原糖浓度（按实验一操作）。五、结果计算液化液的DE值二液化液中还原糖质量（以葡萄糖计）/干物质X 100%淀粉转化率（指100份淀粉中有多少份淀粉被转化为葡萄糖）二糖化液中还原 糖质量*0.9/试样中淀粉质量X 100%。六、思考题试分析淀粉液化和糖化的影响因素。
